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物理教科书/物理是一种思维方式

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物理是一种思维方式,一种做事方式,也是一种了解周围世界的学习方式。

关于自然世界的许多信息都是通过我们的五感收集的。因此,科学探究的主题是感官信息,这些信息是通过使用我们的感官获得的。观察和经验演变成概念。例如,我们肌肉中感受到的推力或拉力被概念化为力。

在物理学中,概念只有在我们运用它们时才有意义,也就是说,我们对它们做一些事情,或者用它们来做一些事情,或者以特殊的方式使用它们。在本模块中,您将进行实验室调查(只要您能,如果可以)。您还将估计人类的速度或计算滑冰者的加速度。您还将被要求为日常生活中的问题设计解决方案,并对您提供的解决方案进行一系列测试,如下面的活动所示。

问题解决和科学方法

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以下活动是物理学家、科学家或工程师可能正在解决的一个问题的例子。还记得月球车和火星探测器吗?这些车辆实际上是为导航和调查地外位置而设计和制造的。设计中考虑了关于力和运动的概念。

活动 1.1 气球动力汽车

材料

2 个大号气球
吸管
各种材料用于构建比赛

你的任务

设计、建造和测试一辆赛车,该赛车
  • 由不超过两个大号气球驱动。
  • 由任何可用的材料制成。
  • 必须至少有三个轮子。轮子不能取自玩具车,而必须取自最初并非设计为轮子的东西。
  • 必须始终与地面接触。
  • 必须能够行驶至少 5 米。

科学家不会只提出一种设计,相反,他们会计划并使用几种可能的解决方案来解决问题。从可能的解决方案列表中,他们选择几个并开始构建最有可能起作用的设计。一旦有了工作模型,他们就会进行各种测试以回答与设计和构建方面相关的问题。图 1.14 概述了像您这样的问题解决者在提出气球动力赛车时可以遵循的步骤。

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